底板大體積混凝土抗裂防滲施工技術(shù)

1、WORD格式.資料底板大體積混凝土抗裂防滲施工技術(shù)來(lái)源：施工技術(shù)哈薩克斯坦北京大廈工程是一個(gè)集辦公、酒店為一體的綜合性建筑，位于哈薩克斯 坦共和國(guó)首都阿斯塔納市市區(qū)，總建筑面積約4. 2萬(wàn)地面上建筑高度120. lm 由主 樓和地下車庫(kù)組成，主樓地上25層，地下2層；地下車庫(kù)為 地下2層。大跨度空間采用 鋼筋混凝土井字梁。結(jié)構(gòu)整體不設(shè)永久性變形縫。建成后將成為阿斯塔納市最豪華的五 星級(jí)酒店。本工程地下室最大長(zhǎng)度89. lm,最大寬度767m?；A(chǔ)為鋼筋混凝土筏形 基礎(chǔ)，基 礎(chǔ)埋深-12. 500mo基礎(chǔ)底板、粱采用C35F200S8抗?jié)B混凝土（當(dāng)?shù)貥?biāo) 號(hào)為M400F200S8）。本工程所處地區(qū)

2、冬夏溫差達(dá)70 C;且地下室屬超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，不設(shè)永久性變形縫；基 礎(chǔ)筏板為厚板結(jié)構(gòu)（厚度0844m ），混凝土內(nèi)部水化熱很高。為控制混 凝土的收縮、 溫度的不利影響，采用中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院的超長(zhǎng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)縫設(shè)計(jì)和施 工方法專利技術(shù)及其配套產(chǎn)品-ZY膨脹劑，防止混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)有害裂縫，達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)自防水、抗裂防滲的目的；另外使用中國(guó)產(chǎn)緩凝高效 減水劑，降低水泥用量、延緩水泥水化發(fā)熱速度、防止溫度裂縫。1工程技術(shù)難點(diǎn)1.1底板大體積混凝土裂縫控制問(wèn)題本工程主體部分底板厚度2. 4m.局部44m （電梯基坑），水化熱引起混凝土內(nèi)部 溫升很高，極易產(chǎn)生溫度裂縫。如何降低水化熱及防止溫度裂縫將是

3、工程成敗的關(guān)鍵。在國(guó)內(nèi)，大體積混凝土施工通常選用低熱水泥，并摻加高效緩凝減水劑、膨脹劑以及粉煤灰、礦渣粉等活性混合材料，取代部分水泥，延緩并減少發(fā)熱量，降低升 溫，從而減少產(chǎn)生溫度裂縫的趨向。限于當(dāng)?shù)亟ㄖI(yè)的條件和技術(shù)水平，只有水化熱極高的早強(qiáng)型硅酸鹽水泥，當(dāng)?shù)鼗?凝土無(wú)摻粉煤灰或礦渣粉的先例，我公司技術(shù)人員建議其摻加粉煤灰的行為被認(rèn)為是偷 工減料，無(wú)法接受混凝土中摻加粉煤灰的理念。單方混凝土水泥用 量較國(guó)內(nèi)大很多（國(guó) 內(nèi)C35混凝土摻粉煤灰后水泥用量約為280 kg/m 3,當(dāng)?shù)谻35級(jí)混凝土所用425級(jí)水泥 為510kg/m 且為純硅酸鹽快硬性水泥），使用42. 5級(jí)水泥為俄羅斯進(jìn)口，前期

4、發(fā)熱 量大，如何降低水化熱及防止混凝土開裂是首要解決的問(wèn)題。土的開裂問(wèn)題。他提出了混凝土冷縮和干縮的聯(lián)合補(bǔ)償模式，即當(dāng)| &-SlS! < G+Ct,就 能達(dá)到控制裂縫的目的。式中，&為鋼筋混凝土限制膨脹率，S2為混凝土干縮值，St為混凝土最大降溫冷縮 值，&為混凝土極限延伸率，Ct為混凝土受拉徐變。根據(jù)這一理論，我們?cè)诖篌w積混凝土中采用ZY膨脹劑、緩凝高效減水劑和 粉煤灰（或礦渣粉）的“三摻”技術(shù)，即利用ZY使混凝土產(chǎn)生較高的膨脹率，利用緩凝高效減 水劑和粉煤灰降低水泥用量和水化熱，從而減少冷縮值，這種方法較好地解決了大體積混凝土的裂縫控制問(wèn)題。在大體積混凝土施

5、工中，控制混凝土中心溫度與表面溫度之差非常重要。采用普通 混凝土，溫差應(yīng)控制在25£之內(nèi)，而采用補(bǔ)償收縮混凝土，該溫差可適 當(dāng)放寬。這意味 著在大體積混凝土施工時(shí)，采用補(bǔ)償收縮混凝土，放寬了溫控指 標(biāo)，一般不必再用冷卻 骨料，在混凝土中埋設(shè)冷卻水管等傳統(tǒng)施工方法。從收縮應(yīng)力角度對(duì)超長(zhǎng)無(wú)縫施工裂滲控制進(jìn)行分析如下。Y工業(yè)與民用建筑的整體式基礎(chǔ)，箱形基礎(chǔ)的底板，車間混凝土的地面等，其 特點(diǎn)是 厚度（或高度）H遠(yuǎn)小于長(zhǎng)寬尺寸L,當(dāng)H/L < 02時(shí)，板在溫度收縮變形 作用下，離開端部區(qū)域，板的全截面 受拉應(yīng)力較均勻。在地基約束下，將 出現(xiàn)水平法向應(yīng)力Cx。從工程實(shí) 踐可 知，氐是設(shè)計(jì)

6、主要控制應(yīng)0力，是引起垂直裂縫的主要應(yīng)力，其 最大值C max出現(xiàn)在板截面的中點(diǎn)X=0 處，見(jiàn)圖lo圖1長(zhǎng)墻或底板的主要應(yīng)力圖當(dāng)Cmax超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度（?】，板中部出現(xiàn)第一條垂直裂縫；開裂后，每塊板的水平應(yīng)力重新分布，最大應(yīng)力Cx出現(xiàn)在每塊板的中部，當(dāng)Cx>?t,又形成第二批裂縫。這種裂縫的有序排列經(jīng)常在工程中見(jiàn)到。為防止這種 有序裂縫的岀現(xiàn)，工程中靠設(shè)置后澆帶來(lái)釋放收縮應(yīng)力，這是控制裂 縫的主要措施之一后澆帶只在較短的間距（L）范圍對(duì)消減收縮應(yīng)力（Cmax）起顯著作用，超過(guò)一定 長(zhǎng)度，即使設(shè)后澆帶也沒(méi)有意義。按理論計(jì)算，消減Ca的有效間距為2060m。膨脹 加強(qiáng)帶間距應(yīng)設(shè)在此范圍

7、內(nèi)。研究表明，ZY混凝土在硬化過(guò)程中產(chǎn)生膨脹作用，在鋼筋或鄰位約束下，鋼筋受拉，混凝土受壓，而限制膨脹率隨ZY的摻量增加而增加，所以，可通過(guò) 調(diào)整膨脹劑的摻量，使混凝土獲得不同的預(yù)壓應(yīng)力。在收縮應(yīng)力集中的C込處，設(shè)膨脹加強(qiáng)帶，其寬度23m,帶兩側(cè)架設(shè)密 孔鐵絲網(wǎng)， 目的是為防止兩側(cè)混凝土流入加強(qiáng)帶。施工時(shí)，帶外側(cè)用微膨脹混凝土，到加強(qiáng)帶時(shí)改 用大膨脹混凝土，到加強(qiáng)帶另一側(cè)時(shí)，又改為微膨脹混凝土。如此循環(huán)下去，可連續(xù)澆 筑超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)，不留硬接槎。不同結(jié)構(gòu)部位使用不同膨脹性能的混凝土(圖2 )o限制驟帳率0.01,覘余慳脹率0.01鋼扳網(wǎng)膨脹加強(qiáng)帶限制夠脹收編應(yīng)力曲線率0.025圖2底板膨脹加

8、強(qiáng)帶川意圖當(dāng)混凝土供應(yīng)或施工力量達(dá)不到連續(xù)作業(yè)要求時(shí)，可采用圖3的間歇式超長(zhǎng) 施工方 法，加強(qiáng)帶一側(cè)改為臺(tái)階式，以提高防水效果，施工縫鑿毛清洗干凈后，用大膨脹混凝土 澆筑加強(qiáng)帶，緊接著用微膨脹混凝土澆筑帶外側(cè)地段。鋼板網(wǎng)塞脹加強(qiáng)帶限制斕脈收編應(yīng)力曲線率 0.025圖2底板膨JK加強(qiáng)帶小墩?qǐng)D3施工技術(shù)措施3. 1混凝土原材料選擇(1) 水泥：采用俄羅斯進(jìn)口水泥M500(42. 5),相當(dāng)于中國(guó)的PU型硅酸鹽水泥。骨料：采用中砂，細(xì)度模數(shù)為2329,含泥量W0. 3% ;采用人工碎石，連續(xù)級(jí) 配為531. 5,含泥量W 1%,含泥量和針片狀含量等指標(biāo)均符合規(guī)定。(3)外加劑：采用北京中巖特種工程材

9、料公司ZY高效混凝土膨脹劑和N型高 效緩凝 減水劑，質(zhì)量符合JC 476-2001和GB 8076-1997。水：潔凈自來(lái)水。32混凝土配合比設(shè)計(jì)為確保本工程澆筑混凝土的施工質(zhì)量及其混凝土后期的耐久性，對(duì)混凝土性能提出如下要求。(1) 新澆筑的混凝土性能：混凝土坍落度控制在160 ± 20 mm,混凝土坍落度損失 ??；不出現(xiàn)離析、泌水現(xiàn)象(如混凝土坍落度來(lái)現(xiàn)場(chǎng)后損失較大，不易泵 送，可在現(xiàn)場(chǎng)加 入少量減水劑)O(2) 硬化混凝土要求：體積穩(wěn)定性好，收縮小，不出現(xiàn)不均勻的體積變形，無(wú)荷載 作用的有害裂縫出現(xiàn)；耐久性好，密實(shí)性高，滲透性低。為達(dá)到上述要求，進(jìn)行了混凝土試驗(yàn)，混凝土配合比見(jiàn)

10、表lo表1混凝土配合比部位水泥M500ZY膨脹劑ZY®!%N減水劑水砂石普通368328.04.000L01708031025加強(qiáng)帶13604010.04+0001.017080310233. 3施工組織超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)自防水混凝土的澆筑應(yīng)在各方面條件完全具備時(shí)進(jìn)行，一次成活(切忌倉(cāng)促上馬，到處留下冷縫和硬 槎)。在計(jì)劃澆筑區(qū)段內(nèi)混凝 土應(yīng)盡可能 連續(xù)施工，不宜中斷，澆筑時(shí)間間隔不 得 超過(guò)混凝土初凝時(shí)間。軟接搓有利于防水質(zhì)量，減少滲 漏隱患，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)配合比，本工程緩凝高效減水劑 的摻 量為1%,混凝土初凝時(shí)間控制在810h, ZY膨脹 劑摻量為8%,膨脹加 強(qiáng)帶為10%。并將主樓分為4

11、段， 將車庫(kù)部分分為3段，在施工縫處做膨脹加強(qiáng)帶及附 加防水處理，分段圖見(jiàn)圖43. 4底板大體積混凝土的澆筑方法本工程主體底板厚度1. 2m,主樓部分2. 4m、電梯圖4北京大腹結(jié)構(gòu)施匸分鳳圖井和積水坑4. 4mo按照 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)収:規(guī)范要求，大體積混凝土的澆筑宜分層、分段進(jìn)行，24m厚底板分兩次澆筑，為不影響 工程進(jìn)度，兩次澆筑的時(shí)間間隔為4d,底板中層溫度筋及上下鐵拉鉤需在第一次澆筑前綁扎完成，為避免第一次澆筑時(shí)混凝土對(duì) 上鐵的污染，上鐵應(yīng)在第一次混凝土澆筑完后再綁扎。(1)補(bǔ)償收縮混凝土的澆筑施工，從一個(gè)方向開始澆搗，階梯形逐漸推進(jìn)，振搗必須密實(shí)。澆筑到膨脹加強(qiáng)帶 時(shí)，用專

12、門配置的大膨脹ZY補(bǔ)償收縮混凝土填充膨脹加強(qiáng)帶；膨脹加強(qiáng)帶澆筑完成后，再換回正常的微膨脹ZY補(bǔ)償收縮混凝土繼續(xù)往前澆筑，依次反復(fù)進(jìn)行直到全部完成。(2) 基礎(chǔ)底板的施工沿縱向采用“一個(gè)坡度、薄層、循序推進(jìn)、一次到頂”的連續(xù) 施工方法，混凝土自然流淌形成一個(gè)斜坡。這種方法能較好地適應(yīng)泵送工 藝，避免泵管 的經(jīng)常拆除沖洗和接長(zhǎng)，提高泵送效率，保證及時(shí)接縫，避免冷縫 的出現(xiàn)(圖5)?；炷蠞仓絾?wèn)圖5底板混凝上澆筑流程示意圖(3) 在澆筑混凝土?xí)r，在每個(gè)帶的前后布置兩道混凝土振搗器，第一道布置 在混凝 土的卸料點(diǎn)，主要解決上部的振實(shí)，第二道布置在混凝土坡角處，確保下部混凝土的密 實(shí)。為防止混凝土集中

13、堆積，先振搗出料口處混凝土，形成自然流淌坡度，然后全面振 搗，并嚴(yán)格控制振搗時(shí)間、振搗棒的移動(dòng)間距和插入深度。每個(gè)帶的寬度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混凝土的方量，結(jié)構(gòu)物的長(zhǎng)、寬及供料情況和泵送工藝等 情況預(yù)先計(jì)算好，避免冷縫的出現(xiàn)。3. 5 次抹面處理工序在完成ZY補(bǔ)償收縮混凝土工序后，為防止混凝土在硬化過(guò)程中出現(xiàn)表面龜 裂現(xiàn)象， 應(yīng)及時(shí)進(jìn)行二次抹面處理，工序?yàn)椋涸诨炷脸跄院?、終凝之前，先 人工用木抹拍 打，使混凝土的漿料滲出：然后再用力進(jìn)行抹壓，直至抹壓平整。抹壓至少兩遍，最后 一遍的抹壓要掌握好時(shí)間，應(yīng)在混凝土臨近終凝時(shí)為好，隨即用塑料薄膜覆蓋。3. 6養(yǎng)護(hù)工序ZY補(bǔ)償收縮混凝土的養(yǎng)護(hù)非常重要，這是由

14、于ZY混凝土中形成的膨脹結(jié) 晶一一鈣 磯石以及水泥水化都需要水，否則會(huì)影響膨脹效能。因此在每一塊混凝土澆筑、抹面完 成后，要及時(shí)用塑料薄膜覆蓋其表面；當(dāng)整塊混凝土終凝后，開始鋪麻袋片等養(yǎng)護(hù)材料 (防止陽(yáng)光直曬)并灑水養(yǎng)護(hù)，始終保持濕潤(rùn)。3. 7大體積混凝土溫度控制工程先進(jìn)行了底板I段的混凝土澆筑，I段底板厚度為0.8 m,混凝土入模溫度為26 C,澆筑24h后測(cè)溫，中心溫度為71C,由于采用巖棉保溫，混凝土表 面溫度為54 C, 48h后中心溫度為69 C,表面溫度為52C,以后每隔Id 中心溫度下降曠3 Co混 凝土溫度在澆筑24h后到最高，溫升為45C,按此推算，24m底板中心溫度將超過(guò) 95C,混凝土質(zhì)量將無(wú)法得到保障，所以主樓2. 4m部分采取分層澆筑。第一層澆筑高度 為0. 8m,由于中間層有水平溫度筋，無(wú)法進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，所以進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)，第二層澆 筑高度為1.6m,采用巖棉覆蓋保溫，澆筑完成后混凝土的測(cè)溫結(jié)果與計(jì)算的完全相符。4結(jié)語(yǔ)(1) 本工程釆用緩凝減水、補(bǔ)償收縮混凝土以及綜合施工技術(shù)，補(bǔ)償大體積混凝土的干縮和冷縮，并控制混凝土內(nèi)外溫差不超過(guò)25 C,底板不裂不滲，防水效果良好，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試樣檢測(cè)，混凝土各項(xiàng)性能均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。(2) 本工程采川補(bǔ)償收縮混凝土，以其膨脹產(chǎn)生的壓應(yīng)力來(lái)抵消收縮所產(chǎn)生的拉應(yīng)力。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同部位，調(diào)整補(bǔ)償收縮混凝土的膨脹劑的摻量，即在結(jié)構(gòu)